CN1046989C - 旋转式内燃机 - Google Patents

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Abstract

旋转式内燃机，主要由配气系统、点火系统及曲柄滑块机构、齿轮传动机构、转子、定子、端盖构成，其端盖上的齿轮固定不动，曲轴上的齿轮围绕端盖齿轮作行星运转，端盖齿轮与曲轴齿轮齿数比为2∶1，端盖上设置有单向阀。完成四冲程动作，实现自动增压，可提高进气效率和升功率，提高发动机的转速及功率。具有结构简单、体积小等特点，可广泛适用于双缸、四缸等内燃机及汽油机与柴油机。

Description

旋转式内燃机
本发明属活塞式内燃机领域，涉及一种转子内装有曲柄滑块机构的旋转式内燃机。
传统的四冲程内燃机，主要由活塞、连杆、曲轴与气缸体组成的曲柄滑块机构、齿轮与气缸体组成的齿轮传动机构及凸轮、进排气阀、顶杆与气缸体组成的凸轮机构构成，凸轮和顶杆是用来启闭进气阀和排气阀的，为了保证曲轴每转两周，进、排气阀各启闭一次，在曲轴和凸轮轴之间安装了齿数比为1∶2的齿轮传动。当燃气推动活塞往复运动时，进排气阀有规律地启闭，就把燃气的热能转换为曲轴转动的机械能。传统的内燃机气缸体不能运动，要完成四冲程动作，所需的配气机构复杂。
美国专利(US-A-4,166,438)公开了一种带有旋转气缸和往复活塞的内燃机，该专利的结构特征是①采用的传动比是4∶1，转子每转一周(360度)每缸做功二次，也就是转子每转45度完成一次工作过程。因传动比是确定旋转式内燃机工作过程的关键，传动比不同，其工作过程也不相同。②没有设置自动增压系统，需要安装增压器。所以要完成上述专利的工作过程还需要设置气门机构、凸轮机构、进排气歧管机构等储多零部件，故结构复杂，制造成本高，不便于维修，而且不能实现自动增压，影响进气效率和升功率。
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种结构简单，采用转子式曲柄滑块机构及齿轮自转与公转传动机构，完成四冲程动作，实现自动增压，提高机械能，减少振动及噪音的旋转式内燃机。
本发明是通过如下技术方案来实现的：旋转式内燃机包括配气系统、点火系统及曲柄滑块机构、齿轮传动机构，由活塞、曲轴、气缸体、连杆组成的曲柄滑块机构平行对称设置于转子内；转子及由端盖齿轮、曲轴齿轮啮合组成的齿轮传动机构设置于定子和端盖内；定子周边上设置有进，排气口及火花塞孔；端盖固联于定子两侧面。其特征是端盖上的齿轮固定不动，曲轴上的齿轮围绕端盖齿轮作行星运转，端盖齿轮与曲轴齿轮齿数比为2∶1。端盖上设置有单向阀。
本发明具有如下积极效果：
本发明采用的传动比是2∶1，转子每转一周(360度)，每缸完成一次做功，也就是转子每转90度完成一次工作过程，不需要设置凸轮机构、气门及进排气歧管机构，不需要复杂的整流器、增压器，因此本发明设计更合理、更先进。
本发明与现有技术相比结构简单，另部件减少，故障少、维修简便，成本低、体积小、重量轻，减少振动及噪音，并可实现自动增压，提高进气效率和升功率，提高发动机的转速及功率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明机构传动原理图；
图3至图6为本发明工作原理示意图；
图7为本发明定子结构主视图；
图8为本发明定子结构A-A视图；
图9为本发明定子结构俯视图；
图10为本发明转子结构主视图；
图11为本发明转子结构B-B视图；
图12为本发明转子结构俯视图；
图13为本发明端盖结构主视图；
图14为本发明端盖结构C-C视图。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详述说明：参阅图1、图2所示，旋转式内燃机主要由配气系统、点火系统及曲柄滑块机构、齿轮传动机构、转子、定子、端盖构成。定子(10)呈园筒状结构(参阅图7至图9所示)，铸造成型，其周边上设置有进气口(1)、排气口(2)，化油器直接与进气口(1)相连接，进气效率高，可提高发动机的转速与功率，其周边上还设置有火花塞孔(5)；定子(10)内装有转子(6)，转子(6)呈园柱形结构(参阅图10至图12所示)，两端有转子输出轴(14)；转子(6)内平行对称安装有A、B或多个气缸体(9)，气缸体内设置有由活塞(7)、曲轴(8)、连杆(11)构成的曲柄滑块机构；曲轴(8)两端装有轴承(15)，一端或两端装有齿轮(4)，与端盖齿轮(3)啮合，并做自转及公转，因为端盖(13)上的齿轮(3)固定不动，曲轴(8)上的齿轮(4)可围绕端盖齿轮(3)作行星运转，端盖齿轮(3)与曲轴齿轮(4)齿数比为2∶1，即转子(6)转一周，曲轴齿轮(4)自转两周。定子(10)两侧面用螺丝(16)固联两个端盖(13)，端盖(13)呈园形盘状结构(参阅图13、图14所示)，中心有转子输出轴孔(19)及端盖轴承孔(20)，用于转子输出轴(14)的安装与输出。端盖轴承座(21)外安装有固定齿轮(3)与曲轴齿轮(4)啮合。端盖(13)内侧设置有凹台阶和密封环(17)；端盖(13)上可设置有单向阀(22)、(23)，当配气系统气体打开进气单向阀(22)进入定子(10)内循环，并打开出气单向阀(23)进入燃烧室(12)，形成自动增压，燃气燃烧推动活塞(7)运动，因此可提高进气效率和升功率。
本发明的工作原理：参阅图3至图6所示，以双缸四冲程内燃机为例，图中A位置的气缸(9)为第一缸，以该缸说明工作原理，图中1为进气口，2为排气口，由于端盖齿轮(3)和曲轴(8)上的齿轮(4)的齿数比为2∶1，根据运动学理论可知转子(6)自转一周，曲轴齿轮(4)自转两周，公转一周，当曲轴(8)由图3A位置转到图4A位置时，活塞(7)由上止点转到下止点，此时为进气行程，曲轴(8)由图4的180度旋转到图5的360度时，相当于曲轴齿轮(4)旋转360度，等于在端盖齿轮(3)上公转180度完成压缩行程，此时A缸对准火花塞孔(5)，由火花塞点火作功，曲轴(8)由360度旋转到图6的540度完成作功行程。曲轴(8)在惯性中继续旋转到图3A位置720度时完成排气行程，此时转子(6)旋转360度，曲轴齿轮(4)围绕端盖(13)上固定齿轮(3)公转360度，自转720度回到图3A位置。综上所述，转子(6)每转360度，转子(6)内的活塞(7)分别完成吸、压、爆、排四个行程工作循环，这样，转子(6)自转一周，曲轴(8)上的齿轮(4)围绕端盖(13)上的齿轮(3)自转720度，回到0度位置，由此可见旋转式内燃机的工作行程和四冲程往复式内燃机的凸轮机构工作行程是相同的。同理，本发明可广泛适用于双缸、四缸、八缸内燃机及汽油机与柴油机。

Claims (1)

1、一种旋转式内燃机，包括配气系统、点火系统及曲柄滑块机构、齿轮传动机构，由活塞、曲轴、气缸体、连杆组成的曲柄滑块机构设置于转子内；转子及由端盖齿轮、曲轴齿轮啮合组成的齿轮传动机构设置于定子和端盖内；定子周边上设置有进气口、排气口及火花塞孔；端盖固联于定子两侧面，其特征在于端盖(13)上的齿轮(3)固定不动，曲轴(8)上的齿轮(4)围绕端盖齿轮(3)作行星运转，端盖齿轮(3)与曲轴齿轮(4)齿数比为2∶1，端盖(13)上设置有单向阀(22)、(23)。
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